pipe: add support for shrinking and growing pipes
[linux-3.10.git] / fs / fcntl.c
1 /*
2  *  linux/fs/fcntl.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  */
6
7 #include <linux/syscalls.h>
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/file.h>
12 #include <linux/fdtable.h>
13 #include <linux/capability.h>
14 #include <linux/dnotify.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/pipe_fs_i.h>
18 #include <linux/security.h>
19 #include <linux/ptrace.h>
20 #include <linux/signal.h>
21 #include <linux/rcupdate.h>
22 #include <linux/pid_namespace.h>
23
24 #include <asm/poll.h>
25 #include <asm/siginfo.h>
26 #include <asm/uaccess.h>
27
28 void set_close_on_exec(unsigned int fd, int flag)
29 {
30         struct files_struct *files = current->files;
31         struct fdtable *fdt;
32         spin_lock(&files->file_lock);
33         fdt = files_fdtable(files);
34         if (flag)
35                 FD_SET(fd, fdt->close_on_exec);
36         else
37                 FD_CLR(fd, fdt->close_on_exec);
38         spin_unlock(&files->file_lock);
39 }
40
41 static int get_close_on_exec(unsigned int fd)
42 {
43         struct files_struct *files = current->files;
44         struct fdtable *fdt;
45         int res;
46         rcu_read_lock();
47         fdt = files_fdtable(files);
48         res = FD_ISSET(fd, fdt->close_on_exec);
49         rcu_read_unlock();
50         return res;
51 }
52
53 SYSCALL_DEFINE3(dup3, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd, int, flags)
54 {
55         int err = -EBADF;
56         struct file * file, *tofree;
57         struct files_struct * files = current->files;
58         struct fdtable *fdt;
59
60         if ((flags & ~O_CLOEXEC) != 0)
61                 return -EINVAL;
62
63         if (unlikely(oldfd == newfd))
64                 return -EINVAL;
65
66         spin_lock(&files->file_lock);
67         err = expand_files(files, newfd);
68         file = fcheck(oldfd);
69         if (unlikely(!file))
70                 goto Ebadf;
71         if (unlikely(err < 0)) {
72                 if (err == -EMFILE)
73                         goto Ebadf;
74                 goto out_unlock;
75         }
76         /*
77          * We need to detect attempts to do dup2() over allocated but still
78          * not finished descriptor.  NB: OpenBSD avoids that at the price of
79          * extra work in their equivalent of fget() - they insert struct
80          * file immediately after grabbing descriptor, mark it larval if
81          * more work (e.g. actual opening) is needed and make sure that
82          * fget() treats larval files as absent.  Potentially interesting,
83          * but while extra work in fget() is trivial, locking implications
84          * and amount of surgery on open()-related paths in VFS are not.
85          * FreeBSD fails with -EBADF in the same situation, NetBSD "solution"
86          * deadlocks in rather amusing ways, AFAICS.  All of that is out of
87          * scope of POSIX or SUS, since neither considers shared descriptor
88          * tables and this condition does not arise without those.
89          */
90         err = -EBUSY;
91         fdt = files_fdtable(files);
92         tofree = fdt->fd[newfd];
93         if (!tofree && FD_ISSET(newfd, fdt->open_fds))
94                 goto out_unlock;
95         get_file(file);
96         rcu_assign_pointer(fdt->fd[newfd], file);
97         FD_SET(newfd, fdt->open_fds);
98         if (flags & O_CLOEXEC)
99                 FD_SET(newfd, fdt->close_on_exec);
100         else
101                 FD_CLR(newfd, fdt->close_on_exec);
102         spin_unlock(&files->file_lock);
103
104         if (tofree)
105                 filp_close(tofree, files);
106
107         return newfd;
108
109 Ebadf:
110         err = -EBADF;
111 out_unlock:
112         spin_unlock(&files->file_lock);
113         return err;
114 }
115
116 SYSCALL_DEFINE2(dup2, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd)
117 {
118         if (unlikely(newfd == oldfd)) { /* corner case */
119                 struct files_struct *files = current->files;
120                 int retval = oldfd;
121
122                 rcu_read_lock();
123                 if (!fcheck_files(files, oldfd))
124                         retval = -EBADF;
125                 rcu_read_unlock();
126                 return retval;
127         }
128         return sys_dup3(oldfd, newfd, 0);
129 }
130
131 SYSCALL_DEFINE1(dup, unsigned int, fildes)
132 {
133         int ret = -EBADF;
134         struct file *file = fget(fildes);
135
136         if (file) {
137                 ret = get_unused_fd();
138                 if (ret >= 0)
139                         fd_install(ret, file);
140                 else
141                         fput(file);
142         }
143         return ret;
144 }
145
146 #define SETFL_MASK (O_APPEND | O_NONBLOCK | O_NDELAY | O_DIRECT | O_NOATIME)
147
148 static int setfl(int fd, struct file * filp, unsigned long arg)
149 {
150         struct inode * inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
151         int error = 0;
152
153         /*
154          * O_APPEND cannot be cleared if the file is marked as append-only
155          * and the file is open for write.
156          */
157         if (((arg ^ filp->f_flags) & O_APPEND) && IS_APPEND(inode))
158                 return -EPERM;
159
160         /* O_NOATIME can only be set by the owner or superuser */
161         if ((arg & O_NOATIME) && !(filp->f_flags & O_NOATIME))
162                 if (!is_owner_or_cap(inode))
163                         return -EPERM;
164
165         /* required for strict SunOS emulation */
166         if (O_NONBLOCK != O_NDELAY)
167                if (arg & O_NDELAY)
168                    arg |= O_NONBLOCK;
169
170         if (arg & O_DIRECT) {
171                 if (!filp->f_mapping || !filp->f_mapping->a_ops ||
172                         !filp->f_mapping->a_ops->direct_IO)
173                                 return -EINVAL;
174         }
175
176         if (filp->f_op && filp->f_op->check_flags)
177                 error = filp->f_op->check_flags(arg);
178         if (error)
179                 return error;
180
181         /*
182          * ->fasync() is responsible for setting the FASYNC bit.
183          */
184         if (((arg ^ filp->f_flags) & FASYNC) && filp->f_op &&
185                         filp->f_op->fasync) {
186                 error = filp->f_op->fasync(fd, filp, (arg & FASYNC) != 0);
187                 if (error < 0)
188                         goto out;
189                 if (error > 0)
190                         error = 0;
191         }
192         spin_lock(&filp->f_lock);
193         filp->f_flags = (arg & SETFL_MASK) | (filp->f_flags & ~SETFL_MASK);
194         spin_unlock(&filp->f_lock);
195
196  out:
197         return error;
198 }
199
200 static void f_modown(struct file *filp, struct pid *pid, enum pid_type type,
201                      int force)
202 {
203         write_lock_irq(&filp->f_owner.lock);
204         if (force || !filp->f_owner.pid) {
205                 put_pid(filp->f_owner.pid);
206                 filp->f_owner.pid = get_pid(pid);
207                 filp->f_owner.pid_type = type;
208
209                 if (pid) {
210                         const struct cred *cred = current_cred();
211                         filp->f_owner.uid = cred->uid;
212                         filp->f_owner.euid = cred->euid;
213                 }
214         }
215         write_unlock_irq(&filp->f_owner.lock);
216 }
217
218 int __f_setown(struct file *filp, struct pid *pid, enum pid_type type,
219                 int force)
220 {
221         int err;
222
223         err = security_file_set_fowner(filp);
224         if (err)
225                 return err;
226
227         f_modown(filp, pid, type, force);
228         return 0;
229 }
230 EXPORT_SYMBOL(__f_setown);
231
232 int f_setown(struct file *filp, unsigned long arg, int force)
233 {
234         enum pid_type type;
235         struct pid *pid;
236         int who = arg;
237         int result;
238         type = PIDTYPE_PID;
239         if (who < 0) {
240                 type = PIDTYPE_PGID;
241                 who = -who;
242         }
243         rcu_read_lock();
244         pid = find_vpid(who);
245         result = __f_setown(filp, pid, type, force);
246         rcu_read_unlock();
247         return result;
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(f_setown);
250
251 void f_delown(struct file *filp)
252 {
253         f_modown(filp, NULL, PIDTYPE_PID, 1);
254 }
255
256 pid_t f_getown(struct file *filp)
257 {
258         pid_t pid;
259         read_lock(&filp->f_owner.lock);
260         pid = pid_vnr(filp->f_owner.pid);
261         if (filp->f_owner.pid_type == PIDTYPE_PGID)
262                 pid = -pid;
263         read_unlock(&filp->f_owner.lock);
264         return pid;
265 }
266
267 static int f_setown_ex(struct file *filp, unsigned long arg)
268 {
269         struct f_owner_ex * __user owner_p = (void * __user)arg;
270         struct f_owner_ex owner;
271         struct pid *pid;
272         int type;
273         int ret;
274
275         ret = copy_from_user(&owner, owner_p, sizeof(owner));
276         if (ret)
277                 return ret;
278
279         switch (owner.type) {
280         case F_OWNER_TID:
281                 type = PIDTYPE_MAX;
282                 break;
283
284         case F_OWNER_PID:
285                 type = PIDTYPE_PID;
286                 break;
287
288         case F_OWNER_PGRP:
289                 type = PIDTYPE_PGID;
290                 break;
291
292         default:
293                 return -EINVAL;
294         }
295
296         rcu_read_lock();
297         pid = find_vpid(owner.pid);
298         if (owner.pid && !pid)
299                 ret = -ESRCH;
300         else
301                 ret = __f_setown(filp, pid, type, 1);
302         rcu_read_unlock();
303
304         return ret;
305 }
306
307 static int f_getown_ex(struct file *filp, unsigned long arg)
308 {
309         struct f_owner_ex * __user owner_p = (void * __user)arg;
310         struct f_owner_ex owner;
311         int ret = 0;
312
313         read_lock(&filp->f_owner.lock);
314         owner.pid = pid_vnr(filp->f_owner.pid);
315         switch (filp->f_owner.pid_type) {
316         case PIDTYPE_MAX:
317                 owner.type = F_OWNER_TID;
318                 break;
319
320         case PIDTYPE_PID:
321                 owner.type = F_OWNER_PID;
322                 break;
323
324         case PIDTYPE_PGID:
325                 owner.type = F_OWNER_PGRP;
326                 break;
327
328         default:
329                 WARN_ON(1);
330                 ret = -EINVAL;
331                 break;
332         }
333         read_unlock(&filp->f_owner.lock);
334
335         if (!ret)
336                 ret = copy_to_user(owner_p, &owner, sizeof(owner));
337         return ret;
338 }
339
340 static long do_fcntl(int fd, unsigned int cmd, unsigned long arg,
341                 struct file *filp)
342 {
343         long err = -EINVAL;
344
345         switch (cmd) {
346         case F_DUPFD:
347         case F_DUPFD_CLOEXEC:
348                 if (arg >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
349                         break;
350                 err = alloc_fd(arg, cmd == F_DUPFD_CLOEXEC ? O_CLOEXEC : 0);
351                 if (err >= 0) {
352                         get_file(filp);
353                         fd_install(err, filp);
354                 }
355                 break;
356         case F_GETFD:
357                 err = get_close_on_exec(fd) ? FD_CLOEXEC : 0;
358                 break;
359         case F_SETFD:
360                 err = 0;
361                 set_close_on_exec(fd, arg & FD_CLOEXEC);
362                 break;
363         case F_GETFL:
364                 err = filp->f_flags;
365                 break;
366         case F_SETFL:
367                 err = setfl(fd, filp, arg);
368                 break;
369         case F_GETLK:
370                 err = fcntl_getlk(filp, (struct flock __user *) arg);
371                 break;
372         case F_SETLK:
373         case F_SETLKW:
374                 err = fcntl_setlk(fd, filp, cmd, (struct flock __user *) arg);
375                 break;
376         case F_GETOWN:
377                 /*
378                  * XXX If f_owner is a process group, the
379                  * negative return value will get converted
380                  * into an error.  Oops.  If we keep the
381                  * current syscall conventions, the only way
382                  * to fix this will be in libc.
383                  */
384                 err = f_getown(filp);
385                 force_successful_syscall_return();
386                 break;
387         case F_SETOWN:
388                 err = f_setown(filp, arg, 1);
389                 break;
390         case F_GETOWN_EX:
391                 err = f_getown_ex(filp, arg);
392                 break;
393         case F_SETOWN_EX:
394                 err = f_setown_ex(filp, arg);
395                 break;
396         case F_GETSIG:
397                 err = filp->f_owner.signum;
398                 break;
399         case F_SETSIG:
400                 /* arg == 0 restores default behaviour. */
401                 if (!valid_signal(arg)) {
402                         break;
403                 }
404                 err = 0;
405                 filp->f_owner.signum = arg;
406                 break;
407         case F_GETLEASE:
408                 err = fcntl_getlease(filp);
409                 break;
410         case F_SETLEASE:
411                 err = fcntl_setlease(fd, filp, arg);
412                 break;
413         case F_NOTIFY:
414                 err = fcntl_dirnotify(fd, filp, arg);
415                 break;
416         case F_SETPIPE_SZ:
417         case F_GETPIPE_SZ:
418                 err = pipe_fcntl(filp, cmd, arg);
419                 break;
420         default:
421                 break;
422         }
423         return err;
424 }
425
426 SYSCALL_DEFINE3(fcntl, unsigned int, fd, unsigned int, cmd, unsigned long, arg)
427 {       
428         struct file *filp;
429         long err = -EBADF;
430
431         filp = fget(fd);
432         if (!filp)
433                 goto out;
434
435         err = security_file_fcntl(filp, cmd, arg);
436         if (err) {
437                 fput(filp);
438                 return err;
439         }
440
441         err = do_fcntl(fd, cmd, arg, filp);
442
443         fput(filp);
444 out:
445         return err;
446 }
447
448 #if BITS_PER_LONG == 32
449 SYSCALL_DEFINE3(fcntl64, unsigned int, fd, unsigned int, cmd,
450                 unsigned long, arg)
451 {       
452         struct file * filp;
453         long err;
454
455         err = -EBADF;
456         filp = fget(fd);
457         if (!filp)
458                 goto out;
459
460         err = security_file_fcntl(filp, cmd, arg);
461         if (err) {
462                 fput(filp);
463                 return err;
464         }
465         err = -EBADF;
466         
467         switch (cmd) {
468                 case F_GETLK64:
469                         err = fcntl_getlk64(filp, (struct flock64 __user *) arg);
470                         break;
471                 case F_SETLK64:
472                 case F_SETLKW64:
473                         err = fcntl_setlk64(fd, filp, cmd,
474                                         (struct flock64 __user *) arg);
475                         break;
476                 default:
477                         err = do_fcntl(fd, cmd, arg, filp);
478                         break;
479         }
480         fput(filp);
481 out:
482         return err;
483 }
484 #endif
485
486 /* Table to convert sigio signal codes into poll band bitmaps */
487
488 static const long band_table[NSIGPOLL] = {
489         POLLIN | POLLRDNORM,                    /* POLL_IN */
490         POLLOUT | POLLWRNORM | POLLWRBAND,      /* POLL_OUT */
491         POLLIN | POLLRDNORM | POLLMSG,          /* POLL_MSG */
492         POLLERR,                                /* POLL_ERR */
493         POLLPRI | POLLRDBAND,                   /* POLL_PRI */
494         POLLHUP | POLLERR                       /* POLL_HUP */
495 };
496
497 static inline int sigio_perm(struct task_struct *p,
498                              struct fown_struct *fown, int sig)
499 {
500         const struct cred *cred;
501         int ret;
502
503         rcu_read_lock();
504         cred = __task_cred(p);
505         ret = ((fown->euid == 0 ||
506                 fown->euid == cred->suid || fown->euid == cred->uid ||
507                 fown->uid  == cred->suid || fown->uid  == cred->uid) &&
508                !security_file_send_sigiotask(p, fown, sig));
509         rcu_read_unlock();
510         return ret;
511 }
512
513 static void send_sigio_to_task(struct task_struct *p,
514                                struct fown_struct *fown,
515                                int fd, int reason, int group)
516 {
517         /*
518          * F_SETSIG can change ->signum lockless in parallel, make
519          * sure we read it once and use the same value throughout.
520          */
521         int signum = ACCESS_ONCE(fown->signum);
522
523         if (!sigio_perm(p, fown, signum))
524                 return;
525
526         switch (signum) {
527                 siginfo_t si;
528                 default:
529                         /* Queue a rt signal with the appropriate fd as its
530                            value.  We use SI_SIGIO as the source, not 
531                            SI_KERNEL, since kernel signals always get 
532                            delivered even if we can't queue.  Failure to
533                            queue in this case _should_ be reported; we fall
534                            back to SIGIO in that case. --sct */
535                         si.si_signo = signum;
536                         si.si_errno = 0;
537                         si.si_code  = reason;
538                         /* Make sure we are called with one of the POLL_*
539                            reasons, otherwise we could leak kernel stack into
540                            userspace.  */
541                         BUG_ON((reason & __SI_MASK) != __SI_POLL);
542                         if (reason - POLL_IN >= NSIGPOLL)
543                                 si.si_band  = ~0L;
544                         else
545                                 si.si_band = band_table[reason - POLL_IN];
546                         si.si_fd    = fd;
547                         if (!do_send_sig_info(signum, &si, p, group))
548                                 break;
549                 /* fall-through: fall back on the old plain SIGIO signal */
550                 case 0:
551                         do_send_sig_info(SIGIO, SEND_SIG_PRIV, p, group);
552         }
553 }
554
555 void send_sigio(struct fown_struct *fown, int fd, int band)
556 {
557         struct task_struct *p;
558         enum pid_type type;
559         struct pid *pid;
560         int group = 1;
561         
562         read_lock(&fown->lock);
563
564         type = fown->pid_type;
565         if (type == PIDTYPE_MAX) {
566                 group = 0;
567                 type = PIDTYPE_PID;
568         }
569
570         pid = fown->pid;
571         if (!pid)
572                 goto out_unlock_fown;
573         
574         read_lock(&tasklist_lock);
575         do_each_pid_task(pid, type, p) {
576                 send_sigio_to_task(p, fown, fd, band, group);
577         } while_each_pid_task(pid, type, p);
578         read_unlock(&tasklist_lock);
579  out_unlock_fown:
580         read_unlock(&fown->lock);
581 }
582
583 static void send_sigurg_to_task(struct task_struct *p,
584                                 struct fown_struct *fown, int group)
585 {
586         if (sigio_perm(p, fown, SIGURG))
587                 do_send_sig_info(SIGURG, SEND_SIG_PRIV, p, group);
588 }
589
590 int send_sigurg(struct fown_struct *fown)
591 {
592         struct task_struct *p;
593         enum pid_type type;
594         struct pid *pid;
595         int group = 1;
596         int ret = 0;
597         
598         read_lock(&fown->lock);
599
600         type = fown->pid_type;
601         if (type == PIDTYPE_MAX) {
602                 group = 0;
603                 type = PIDTYPE_PID;
604         }
605
606         pid = fown->pid;
607         if (!pid)
608                 goto out_unlock_fown;
609
610         ret = 1;
611         
612         read_lock(&tasklist_lock);
613         do_each_pid_task(pid, type, p) {
614                 send_sigurg_to_task(p, fown, group);
615         } while_each_pid_task(pid, type, p);
616         read_unlock(&tasklist_lock);
617  out_unlock_fown:
618         read_unlock(&fown->lock);
619         return ret;
620 }
621
622 static DEFINE_RWLOCK(fasync_lock);
623 static struct kmem_cache *fasync_cache __read_mostly;
624
625 /*
626  * Remove a fasync entry. If successfully removed, return
627  * positive and clear the FASYNC flag. If no entry exists,
628  * do nothing and return 0.
629  *
630  * NOTE! It is very important that the FASYNC flag always
631  * match the state "is the filp on a fasync list".
632  *
633  * We always take the 'filp->f_lock', in since fasync_lock
634  * needs to be irq-safe.
635  */
636 static int fasync_remove_entry(struct file *filp, struct fasync_struct **fapp)
637 {
638         struct fasync_struct *fa, **fp;
639         int result = 0;
640
641         spin_lock(&filp->f_lock);
642         write_lock_irq(&fasync_lock);
643         for (fp = fapp; (fa = *fp) != NULL; fp = &fa->fa_next) {
644                 if (fa->fa_file != filp)
645                         continue;
646                 *fp = fa->fa_next;
647                 kmem_cache_free(fasync_cache, fa);
648                 filp->f_flags &= ~FASYNC;
649                 result = 1;
650                 break;
651         }
652         write_unlock_irq(&fasync_lock);
653         spin_unlock(&filp->f_lock);
654         return result;
655 }
656
657 /*
658  * Add a fasync entry. Return negative on error, positive if
659  * added, and zero if did nothing but change an existing one.
660  *
661  * NOTE! It is very important that the FASYNC flag always
662  * match the state "is the filp on a fasync list".
663  */
664 static int fasync_add_entry(int fd, struct file *filp, struct fasync_struct **fapp)
665 {
666         struct fasync_struct *new, *fa, **fp;
667         int result = 0;
668
669         new = kmem_cache_alloc(fasync_cache, GFP_KERNEL);
670         if (!new)
671                 return -ENOMEM;
672
673         spin_lock(&filp->f_lock);
674         write_lock_irq(&fasync_lock);
675         for (fp = fapp; (fa = *fp) != NULL; fp = &fa->fa_next) {
676                 if (fa->fa_file != filp)
677                         continue;
678                 fa->fa_fd = fd;
679                 kmem_cache_free(fasync_cache, new);
680                 goto out;
681         }
682
683         new->magic = FASYNC_MAGIC;
684         new->fa_file = filp;
685         new->fa_fd = fd;
686         new->fa_next = *fapp;
687         *fapp = new;
688         result = 1;
689         filp->f_flags |= FASYNC;
690
691 out:
692         write_unlock_irq(&fasync_lock);
693         spin_unlock(&filp->f_lock);
694         return result;
695 }
696
697 /*
698  * fasync_helper() is used by almost all character device drivers
699  * to set up the fasync queue, and for regular files by the file
700  * lease code. It returns negative on error, 0 if it did no changes
701  * and positive if it added/deleted the entry.
702  */
703 int fasync_helper(int fd, struct file * filp, int on, struct fasync_struct **fapp)
704 {
705         if (!on)
706                 return fasync_remove_entry(filp, fapp);
707         return fasync_add_entry(fd, filp, fapp);
708 }
709
710 EXPORT_SYMBOL(fasync_helper);
711
712 void __kill_fasync(struct fasync_struct *fa, int sig, int band)
713 {
714         while (fa) {
715                 struct fown_struct * fown;
716                 if (fa->magic != FASYNC_MAGIC) {
717                         printk(KERN_ERR "kill_fasync: bad magic number in "
718                                "fasync_struct!\n");
719                         return;
720                 }
721                 fown = &fa->fa_file->f_owner;
722                 /* Don't send SIGURG to processes which have not set a
723                    queued signum: SIGURG has its own default signalling
724                    mechanism. */
725                 if (!(sig == SIGURG && fown->signum == 0))
726                         send_sigio(fown, fa->fa_fd, band);
727                 fa = fa->fa_next;
728         }
729 }
730
731 EXPORT_SYMBOL(__kill_fasync);
732
733 void kill_fasync(struct fasync_struct **fp, int sig, int band)
734 {
735         /* First a quick test without locking: usually
736          * the list is empty.
737          */
738         if (*fp) {
739                 read_lock(&fasync_lock);
740                 /* reread *fp after obtaining the lock */
741                 __kill_fasync(*fp, sig, band);
742                 read_unlock(&fasync_lock);
743         }
744 }
745 EXPORT_SYMBOL(kill_fasync);
746
747 static int __init fasync_init(void)
748 {
749         fasync_cache = kmem_cache_create("fasync_cache",
750                 sizeof(struct fasync_struct), 0, SLAB_PANIC, NULL);
751         return 0;
752 }
753
754 module_init(fasync_init)